Como a maioria dos humanos, eu aprendi desde cedo que a mudança é tecida no próprio tecido da vida. Isto, claro, torna a mudança um fenómeno inevitável. No entanto, é este estado constante de mudança que promove a criatividade e fomenta os avanços que vemos na nossa vida diária.
Como aludi anteriormente, a mudança abrange tudo à nossa volta, e isto inclui o campo da electrónica. Além disso, dependendo das circunstâncias e da substância da mudança, ela pode ser boa ou má. Além disso, no campo da eletrônica, a mudança é freqüentemente um requisito da funcionalidade geral de um dispositivo.
Também, como tenho certeza que você está ciente, a mudança em si é, em essência, um estado de transição. Além disso, como a maioria das coisas que encontramos na eletrônica, há pelo menos dois estados de existência. Por exemplo, com um interruptor, ou está desligado ou ligado. Contudo, existem duas classificações de estados que são uma parte intrincada da análise e compreensão das características do sistema, bem como da funcionalidade geral. Estes dois estados são o estado estável e o estado transitório.
Qual é a definição de um estado estável?
Para definir um estado estável para um sistema, você observaria que qualquer coisa que afete o comportamento do sistema é constante ou imutável no tempo Também, em termos de tempo contínuo, isto significa que para essas propriedades (p) do sistema, a derivada parcial em relação ao tempo permanece zero.
A seguinte equação descreve esta relação: ∂p / ∂t = 0
Nota: Em matemática, quando uma função é de várias variáveis, uma derivada parcial é sua derivada para uma dessas variáveis, enquanto as outras permanecem constantes. No entanto, isto está em contraste direto com uma derivada total, onde todas as variáveis podem variar.
Também, dentro do campo da eletrônica, um estado estacionário é a condição de equilíbrio em uma rede ou circuito que acontece quando os efeitos dos transientes não são mais viáveis. Além disso, um estado estacionário é alcançado após a dissipação das oscilações iniciais, ou turbulência. Além disso, quando um sistema está experimentando um estado estacionário, o sistema é considerado estável.
Overall, determinar o estado estacionário é crítico, já que muitas especificações de projeto eletrônico são apresentadas em termos das características de estado estacionário de um sistema. Além disso, a análise do estado estacionário é um componente inestimável no processo de projeto.
O trabalho através do entendimento do estado estacionário de um sistema é imperativo para um projetista.
Qual é a definição de um estado transiente?
Em geral, quase todos os processos ou sistemas têm tanto um estado estável como um estado transiente. Além disso, um estado estacionário se estabelece após um tempo específico em seu sistema. Entretanto, um estado transiente é essencialmente o tempo entre o início do evento e o estado estacionário.
Então, em termos de uma definição, um estado transiente é quando uma variável ou variáveis de processo muda, mas antes do sistema alcançar um estado estacionário. Também, tempo transiente é o tempo que leva para um circuito mudar de um estado estacionário para o próximo.
Por exemplo, se você ativar um switch dentro de um circuito contendo um indutor ou capacitor, o componente irá utilizar a mudança resultante em corrente ou tensão, fazendo com que o sistema leve um tempo considerável para atingir um novo estado estacionário. Além disso, você pode definir um transiente declarando que se uma quantidade estiver em repouso e uma mudança no tempo ocorrer, mudando assim o estado atual, um transiente terá ocorrido.
A Importância da Análise da Estabilidade do Estado Estável
I mencionei brevemente a importância de determinar o estado estável. Além disso, temos mais evidências da importância da determinação do estado estacionário quando examinamos as especificações do projeto. Como tenho certeza que você está ciente, os designers transmitem especificações de projeto em termos dessas características. Além disso, a análise das características do estado estacionário de um sistema fornece uma compreensão geral de como um dispositivo irá funcionar e funcionar.
Além disso, existem vários métodos de análise em uso para determinar o estado estacionário e o estado transiente de um sistema ou processo. Um desses métodos é a Análise de Estado Estável Sinusoidal. É um método de análise em uso para analisar circuitos CA usando técnicas idênticas para resolver circuitos de corrente contínua. Além disso, a capacidade de um sistema de energia ou máquina elétrica de recuperar seu estado original ou anterior é chamada de Estabilidade em Estado Estável.
A estabilidade de um sistema descreve a capacidade de um sistema reverter para seu estado estável quando exposto à interrupção. Em geral, a estabilidade do sistema de energia é composta por três categorias: Transient State, Dynamic Stability, and Steady State.
Also, os estudos de estabilidade do estado estacionário são geralmente restritos a mudanças graduais ou pequenas na condição operacional de um sistema. No entanto, ao fazer isso, você se concentra principalmente em limitar as tensões do ônibus mais próximas aos seus valores mínimos. Além disso, asseguramos que os ângulos de fase entre os dois ônibus não sejam muito grandes e verificamos a sobrecarga das linhas de transmissão e dos equipamentos de potência.
Análise de Estabilidade Transitória e Dinâmica
Em termos de análise, a Estabilidade Transitória implica a avaliação de um sistema de potência após uma interrupção ou perturbação significativa. Por exemplo, (geradores) após uma perturbação substancial no alternador síncrono, o ângulo de carga muda devido à aceleração brusca do eixo do rotor. Portanto, o objetivo principal de um estudo de estabilidade transitória é determinar se o ângulo de carga retorna a um valor constante após a correção do distúrbio.
Também, Estabilidade Dinâmica ou estabilidade de pequeno sinal é a análise da capacidade de um sistema de potência de permanecer estável sob pequenos distúrbios contínuos. Além disso, estas pequenas perturbações ocorrem devido a flutuações erráticas nos níveis de geração e cargas. Além disso, com sistemas de energia interligados, essas variações arbitrárias podem levar a falhas catastróficas.
Finalmente, com sistemas mecânicos, se você aplicar uma força periódica, ela normalmente alcançará um estado estável após passar por algum comportamento transitório. Além disso, isto ocorre principalmente em sistemas vibrantes, por exemplo, um pêndulo de relógio. Entretanto, isto pode ocorrer dentro de qualquer sistema dinâmico semi-estável ou estável. Também, a quantidade de tempo gasto no estado transiente depende das condições iniciais do sistema.
Métodos de Cálculo do Estado Estável
Overall, há dois métodos que você pode usar para calcular o estado Estável. Primeiro, você pode usar algoritmos de domínio de tempo e, segundo, você pode usar algoritmos de domínio de freqüência ou o método de equilíbrio harmônico. Além disso, o método do domínio de frequência é a melhor escolha para aplicações de circuitos de microondas excitadas com sinais sinusoidais, tais como amplificadores de potência e misturadores.
Também, o método do domínio do tempo é dividido em duas subdivisões, métodos de disparo (métodos iterativos) e sensibilidades do domínio do tempo (métodos de uma etapa).
Mais, as sensibilidades do domínio do tempo requerem derivadas para calcular o estado estacionário. No entanto, quando estes não são facilmente acessíveis, então você utiliza os métodos de disparo.
Configurar seu projeto de hardware eletrônico pode ser um desafio como todos sabemos.
Em conclusão, determinar o estado estacionário e o estado transiente são partes vitais do processo de projeto. O estudo destes dois estados permite uma maior compreensão da funcionalidade do circuito e do comportamento operacional característico. Em geral, a análise do estado estacionário e do estado transiente é um componente inestimável do processo de projeto.
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